引言
隨著工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化和自動化不斷深化，物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算等技術(shù)的快速發(fā)展。在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中，各種設(shè)備和系統(tǒng)的協(xié)同工作通常要求高度準(zhǔn)確的時間同步，以確保事件的順序性、數(shù)據(jù)的可靠性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如，在電力系統(tǒng)中，精確的時間同步是確保各個電力站和配電設(shè)備協(xié)同運行的基礎(chǔ)；在制造業(yè)中，生產(chǎn)線上的各個機器和傳感器需要精確的時間戳以確保協(xié)同工作和數(shù)據(jù)一致性；在智能交通系統(tǒng)中，需要精確的時間同步技術(shù)來確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免數(shù)據(jù)混亂，影響交通管理和控制的效果。因此高精準(zhǔn)時間同步技術(shù)在工業(yè)自動化和數(shù)字化領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色。
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上海兆越高精度時間同步交換機的應(yīng)用
在網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，交換機起到連接不同設(shè)備之間的橋梁作用。精確的時間同步對于通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)運行和數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要。上海兆越通訊技術(shù)有限公司依托自身在工業(yè)通信領(lǐng)域的經(jīng)驗積累，推出了多款高精度時間同步工業(yè)以太網(wǎng)交換機及一體化解決方案，憑借“低延時”、“高可靠”、“確定性傳輸”等特點滿足當(dāng)前復(fù)雜的工業(yè)通信環(huán)境需求，在國內(nèi)外多個城市的智能交通、軌道交通、智能制造、電力、能源風(fēng)電、煤礦等行業(yè)通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。
應(yīng)用優(yōu)勢
確保時間同步精度：支持IEEE 1588時間同步協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)微秒級甚至納秒級的時間同步精度。這種高精度的時間同步對于車路云項目中的傳感器、控制器和執(zhí)行器等設(shè)備的協(xié)同工作至關(guān)重要，能夠確保各設(shè)備之間的精確同步，從而提高系統(tǒng)的整體效率和可靠性。
提高系統(tǒng)可靠性：能夠確保網(wǎng)絡(luò)中的各個設(shè)備都保持高度一致的時間基準(zhǔn)，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。這對于智能交通系統(tǒng)中的車路協(xié)同、智能交通信號控制等應(yīng)用尤為重要。
降低通信延遲：通過高精度時間同步，可以最小化通信延遲，確保車路云項目中的數(shù)據(jù)傳輸及時且準(zhǔn)確。這對于實時性要求高的車路協(xié)同系統(tǒng)來說，能夠顯著提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度和用戶體驗。
支持多種通信協(xié)議：支持多種通信協(xié)議，能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和需求，提供靈活的通信解決方案。
適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境：具備高效性、可靠性和安全性等特點，能夠在復(fù)雜惡劣的交通環(huán)境中穩(wěn)定工作，保障系統(tǒng)的正常運行。
應(yīng)用方案
小型網(wǎng)絡(luò)的獨立高精度PTP組網(wǎng)
PTP協(xié)議是一種用于網(wǎng)絡(luò)時間同步的協(xié)議，它能夠在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)高精度的時間同步。PTP協(xié)議利用以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，將高精度時間信息從時間源分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中的各個設(shè)備。GPS和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供全球范圍內(nèi)的高精度時間信息。這些系統(tǒng)利用原子鐘技術(shù)，能夠提供納秒級的時間精度，為高精度時間同步提供了可靠的時間源。
上海兆越通訊針對當(dāng)前PTP對時網(wǎng)絡(luò)，在實際使用過程中所存在的主時鐘負載過重、BC模式對時精度不足、PTP主時鐘成本過高等問題推出基于GPS/北斗的高精度PTP對時系統(tǒng)的MWG-2620-PTP主時鐘與MIE-2820-PTP交換機在PTP對時中的應(yīng)用方案，確保網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備的時間同步，適用于智能交通的路側(cè)設(shè)備精準(zhǔn)對時、工業(yè)控制對時、移動通信等多個領(lǐng)域。
方案特點：
該方案的核心設(shè)備為MWG-2620-PTP，通過其內(nèi)置的GPS/北斗對時模塊接收衛(wèi)星時間信號，實現(xiàn)高精度時間同步。
MWG-2620-PTP作為PTP主時鐘，將同步后的時間通過PTP協(xié)議分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中的各個終端設(shè)備。
MIE-2820-PTP交換機則作為PTP網(wǎng)絡(luò)中的中繼設(shè)備，確保時間信號在網(wǎng)絡(luò)中的準(zhǔn)確傳遞。提高各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)對時精度。
車載網(wǎng)絡(luò)gPTP交換機應(yīng)用方案
gPTP是一種基于以太網(wǎng)的時間同步協(xié)議，它在IEEE 1588協(xié)議的基礎(chǔ)上進行了改進和擴展。與傳統(tǒng)的NTP協(xié)議相比，gPTP協(xié)議具有更高的精度和更低的延遲，能夠滿足對時間同步要求更高的應(yīng)用場景。gPTP協(xié)議采用主從結(jié)構(gòu)，通過主時鐘和從時鐘之間的交互來實現(xiàn)時間同步。
近年，車載網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展不斷增加。為了確保車載域控裝置與車載雷達之間的可靠通信和時間同步，上海兆越通過gPTP交換機CronetTSN-4812組網(wǎng)方案提供全局精準(zhǔn)的時間服務(wù)確保了網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點數(shù)據(jù)流的同步性和可靠性，從而實現(xiàn)整個自動駕駛系統(tǒng)中車載域控裝置與車載雷達之間的網(wǎng)絡(luò)通信及對時。
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方案特點：
該交換機采用壁掛式安裝，安全可靠。將域控裝置、gPTP交換機和車載雷達按照網(wǎng)絡(luò)拓撲進行連接。
軟件配置：在域控裝置和車載雷達上安裝支持gPTP的驅(qū)動和協(xié)議棧。配置gPTP交換機，使其能夠識別并處理gPTP報文。設(shè)置主時鐘設(shè)備(通常是域控裝置)和從時鐘設(shè)備(車載雷達)，確保時間同步精度。
通過gPTP交換機發(fā)送時間同步報文，驗證時間同步精度，確保誤差在預(yù)期范圍內(nèi)(通常在納秒級別)。
通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模擬數(shù)據(jù)包，驗證域控裝置與車載雷達之間的通信質(zhì)量和穩(wěn)定性。
代表產(chǎn)品：
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產(chǎn)品特點：
高精度時間同步：支持IEEE 1588協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)納秒級的時間同步精度。
兼容性與靈活性：部分產(chǎn)品支持IEEE 1588V1/v2標(biāo)準(zhǔn)雙版本兼容，可以與更多類型的設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)互通，提高整個網(wǎng)絡(luò)的兼容性和靈活性。
支持GPS/北斗雙模對時：交換機內(nèi)置高精度GPS/北斗對時模塊，通過天線接收衛(wèi)星信號，授時精度可達20ns，確保時間同步的準(zhǔn)確性。
支持多種對時模式：包括OC模式、BC模式、TC模式，適用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和對時需求。
分散式部署：交換機支持分散式部署，可以在各匯聚交換機位置增加主時鐘，提高區(qū)域部分終端的對時精度，并可作為備份時鐘使用。
國產(chǎn)化：CronetCC-3956-PTP系列產(chǎn)品其元器件國產(chǎn)化率達到100%且已通過“廣五所”權(quán)威認證。
隨著數(shù)字化、智能化程度的加深，各行各業(yè)對時間和頻率的同步要求越來越高，時間同步技術(shù)也逐漸成為各領(lǐng)域向前邁進的有力推動劑。未來上海兆越將繼續(xù)扎根工業(yè)通信領(lǐng)域，不斷提升自身的技術(shù)研發(fā)能力和市場競爭力，發(fā)揮創(chuàng)新優(yōu)勢，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和可信賴服務(wù)，為經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展聚勢賦能。
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